DE69424808T2

DE69424808T2 - Sublimation printer and photographic paper therefor

Info

Publication number: DE69424808T2
Application number: DE69424808T
Authority: DE
Inventors: Masanori Ogata; Shuji Sato; Hiroyuki Shiota
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1993-01-27
Filing date: 1994-01-27
Publication date: 2000-12-21
Anticipated expiration: 2014-01-28
Also published as: EP0609149A2; EP0609149A3; EP0609149B1; US5561451A; DE69424808D1

Description

Field of the invention

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein einen Drucker, wie beispielsweise einen Sublimations-Farbbild-Laserdrucker zum Erstellen eines Thermodruckes von stehenden Video- oder Fernsehbildern, usw. auf einem Photopapier mittels Sublimationsfarbstoffen oder dergleichen.The present invention relates generally to a printer such as a sublimation color image laser printer for making a thermal print of still video or television images, etc. on a photographic paper by means of sublimation dyes or the like.

State of the art

Sublimations-Drucker wurden für Anwendungen vorgeschlagen, die den Druck von Video- und/oder Fernsehbildern auf Photopapier oder dergleichen erfordern. Derartige Druckertypen werden favorisiert, da sie kein(en) Thermokopf oder Farbband benötigen und mit geringem Stromverbrauch arbeiten können. Außerdem können sie eine beträchtlich kleine Größe aufweisen und kostengünstig sein.Sublimation printers have been proposed for applications that require printing of video and/or television images on photographic paper or the like. Such types of printers are favored because they do not require a thermal head or ribbon and can operate with low power consumption. In addition, they can be significantly small in size and inexpensive.

Ein derartiger Sublimations-Bilddrucker ist in der EP-A-0 593 364 offenbart, die einen Stand der Technik gemäß Art. 54(3) EPÜ für die vorliegende Erfindung darstellt. Eine solche herkömmliche Art eines Sublimations-Druckers wird im Detail anhand der Fig. 13 und 14 erläutert. Wie man in Fig. 13 sehen kann, nimmt ein Sublimations- Farbbild-Laserdrucker (nachfolgend: Drucker) 1 eine Kassette 3 mit lichtempfindlichem Papier bzw. Photopapier 50' auf. Der Drucker 1 enthält eine ebene Basis 4 zum Drucken auf einem Rahmengestell 2, wobei das Rahmengestell 2 von einem Außengehäuse 2a abgedeckt wird. Ein Ausgabeschlitz 2b ist in der Vorderseite des Außengehäuses 2a vorgesehen, und hinter dem Ausgabeschlitz 2b ist eine durch einen Motor 5 angetriebene Förderwalze 6a vorgesehen. Die Förderwalze 6a kontaktiert eine unter Druck betriebene Walze 6b derart, daß das Photopapier 50' zwischen den Walzen 6a, 6b aus dem Drucker 1 ausgegeben werden kann. Der Drucker 1 weist weiter ein Treiberschaltungs-Kopfsubstrat 7 auf, das mit einer Kopfanordnung 10 verbunden ist, welche auf der ebenen Basis 4 angeordnet ist. Das Substrat 7 und die Kopfanordnung 10 sind durch einen elastischen Kabelsatz 7a miteinander verbunden.Such a sublimation image printer is disclosed in EP-A-0 593 364, which constitutes prior art according to Art. 54(3) EPC to the present invention. Such a conventional type of sublimation printer will be explained in detail with reference to Figs. 13 and 14. As can be seen in Fig. 13, a sublimation color image laser printer (hereinafter: printer) 1 accommodates a cassette 3 with photosensitive paper 50'. The printer 1 includes a flat base 4 for printing on a frame 2, the frame 2 being covered by an outer casing 2a. An output slot 2b is provided in the front of the outer casing 2a, and behind the output slot 2b, a conveying roller 6a driven by a motor 5 is provided. The conveying roller 6a contacts a pressure-operated roller 6b such that the photographic paper 50' between the rollers 6a, 6b can be discharged from the printer 1. The printer 1 further comprises a drive circuit head substrate 7 connected to a head assembly 10 disposed on the flat base 4. The substrate 7 and the head assembly 10 are connected to each other by an elastic cable set 7a.

Bezug nehmend auf die Fig. 14 und 15, ist die Kopfanordnung mit Farbstoffbehältern 11 (11Y (gelb), 11M (magentarot), 11C (cyaninblau)) versehen, die feste Sublimationsfarbstoffe 12 (12Y, 12M, 12C) jeweils der oben genannten Primärfarben aufnehmen. Die Farbstoffe 12 können zum Beispiel in verfestigter Pulverform vorliegen. Ein Farbstoffdurchgang 15 (15Y, 15M, 15C) verbindet über einer verschleißfeste Schutzschicht 13 der Kopfanordnung 10 jeweils den Behälter 11 und einen Verdampfungsabschnitt 17. Die Schutzschicht 13 besteht aus einem hochfesten Material und ist an der Unterseite einer aus Glas, transparenter Keramik oder dergleichen bestehenden Kopfbasis 14 angeordnet. Der Farbstoffdurchgang 15 ermöglicht den Durchfluß des Farbstoffes 12 als verflüssigten Farbstoff 12', nachdem er durch Erwärmungseinheiten 16 (Fig. 14) erwärmt wurde, welche einen an der Unterseite der Kopfbasis 14 vorgesehenen Widerstand aufweisen. Der verflüssigte Farbstoff 12' von jedem der Farbstoffdurchgänge 15 wird zu den Verdampfungsabschnitten 17 gebracht. Dort können zum Beispiel drei Verdampfungsabschnitte 17Y, 17M und 17C vorhanden sein, einer für jeweils eine der Primärfarben gelb, magenta und cyanin. Eine Laserstrahlungsquelle (d. h. ein Halbleiterlaser) 18 ist über der Kopfbasis 14 an einem Befestigungsgestell 19 befestigt. Verdampfungsporen 17a der Verdampfungsabschnitte 17 werden durch Laserstrahlen L, welche an den Laserquellen 18 erzeugt werden, bestrahlt.Referring to Figs. 14 and 15, the head assembly is provided with dye containers 11 (11Y (yellow), 11M (magenta), 11C (cyan)) containing solid Sublimation dyes 12 (12Y, 12M, 12C) of the above-mentioned primary colors, respectively. The dyes 12 may be in solidified powder form, for example. A dye passage 15 (15Y, 15M, 15C) connects the container 11 and an evaporation section 17, respectively, via a wear-resistant protective layer 13 of the head assembly 10. The protective layer 13 is made of a high-strength material and is arranged on the underside of a head base 14 made of glass, transparent ceramic or the like. The dye passage 15 allows the dye 12 to flow therethrough as a liquefied dye 12' after it has been heated by heating units 16 (Fig. 14) having a resistor provided on the underside of the head base 14. The liquefied dye 12' from each of the dye passages 15 is supplied to the evaporation sections 17. There may be, for example, three evaporation sections 17Y, 17M and 17C, one for each of the primary colors yellow, magenta and cyan. A laser radiation source (ie a semiconductor laser) 18 is mounted above the head base 14 on a mounting frame 19. Evaporation pores 17a of the evaporation sections 17 are irradiated by laser beams L generated at the laser sources 18.

Wie man am besten in Fig. 14 erkennen kann, weist jeder der Verdampfungsabschnitte 17 mehrere Poren 17a auf, in denen jeweils eine obere lichtdurchlässige Isolierschicht 20' an einer Unterseite der Kopfbasis 14 auf einer Licht-Wärme-Umsetzungsschicht 21' und einer unteren Klebemittelschicht 23' vorgesehen ist. Die Licht-Wärme- Umsetzungsschicht 21' absorbiert Licht von dem Laserstrahl L und setzt denselben in Wärme um, während die Klebemittelschicht 23' darin eingesetzte Glasperlen 22' zum Halten von verdampftem Farbstoff 12" aufweist, welcher durch den Laserstrahl L an jeder Verdampfungspore 17a verdampft wurde. Die lichtdurchlässige Isolierschicht 20' besteht zum Beispiel aus einem klaren PET-Harz, und die Licht-Wärme- Umsetzungsschicht 21' ist durch Auftragen eines Bindemittels und feiner Kohlenstoffpartikel auf die Unterseite der lichtdurchlässigen Isolierschicht 20' gebildet. Die Glasperlen 22' sind mit einer Größe von 5 bis 10 um im Durchmesser ausgewählt. Die Erwärmungseinheiten 16 arbeiten, um den festen Farbstoff 12 verflüssigen zu können und daß er als verflüssigter Farbstoff 12' aufrechterhalten werden und nach unten fließen kann, um an den Glasperlen 22' gehalten zu werden, um entsprechend der Bestrahlung des Verdampfungsabschnitts 17 durch den Laserstrahl L in einen Farbstoff in Dampfform 12" umgesetzt zu werden.As best seen in Fig. 14, each of the evaporation sections 17 has a plurality of pores 17a in each of which an upper light-transmitting insulating layer 20' is provided on a lower surface of the head base 14 on a light-heat conversion layer 21' and a lower adhesive layer 23'. The light-heat conversion layer 21' absorbs light from the laser beam L and converts it into heat, while the adhesive layer 23' has glass beads 22' inserted therein for holding evaporated dye 12" evaporated by the laser beam L at each evaporation pore 17a. The light-transmitting insulating layer 20' is made of, for example, a clear PET resin, and the light-heat conversion layer 21' is formed by applying a binder and fine carbon particles to the underside of the light-transmitting insulating layer 20'. The glass beads 22' are selected to have a size of 5 to 10 µm in diameter. The heating units 16 operate to allow the solid dye 12 to be liquefied and to be maintained as liquefied dye 12' and to flow downward to adhere to the glass beads. 22' in order to be converted into a dye in vapor form 12" in accordance with the irradiation of the evaporation section 17 by the laser beam L.

Blätter des Photopapiers 50' werden einzeln aus der Kassette 3 zwischen der ebenen Basis 4 und der Kopfanordnung 10 herausgezogen, um zu den Walzen 6a, 6b gefördert zu werden. Die Kopfanordnung 10 ist unter einer leichten Last (etwa 50g) durch Belastungsfedern 9 gegen die ebene Basis 4 vorgespannt, wie dies in Fig. 13 zu sehen ist.Sheets of the photographic paper 50' are individually drawn out of the cassette 3 between the flat base 4 and the head assembly 10 to be fed to the rollers 6a, 6b. The head assembly 10 is supported under a light load (about 50g) by Loading springs 9 are preloaded against the flat base 4, as can be seen in Fig. 13.

Mehrere Laserquellen 18 für jede der Farben gelb, magenta und cyanin (nachfolgend: Y, M, C) sind an der Kopfanordnung 10 in drei Reihen aufgereiht, um eine Erwärmung und Verflüssigung jeweils für die Farbstoffe 12Y, 12M und 12C durchzuführen. Die Farbstoffe 12 in jedem der Farbstoffbehälter 11Y, 11M und 11C werden durch die Erwärmungselemente 16 auf den Schmelzpunkt erwärmt und jeder Pore 17a der mehreren Verdampfungsabschnitte 17Y, 17M, 17C über die Durchgänge 15 quantitativ zugeführt. Der Farbstoff 12 kann sich von den Behältern 11 zu den Glasperlen 22' über eine einfache Kapillarwirkung bewegen.A plurality of laser sources 18 for each of the colors yellow, magenta and cyan (hereinafter: Y, M, C) are arranged on the head assembly 10 in three rows to perform heating and liquefaction for the dyes 12Y, 12M and 12C, respectively. The dyes 12 in each of the dye containers 11Y, 11M and 11C are heated to the melting point by the heating elements 16 and quantitatively supplied to each pore 17a of the plural evaporation sections 17Y, 17M, 17C via the passages 15. The dye 12 can move from the containers 11 to the glass beads 22' via a simple capillary action.

Zum Drucken wird, wenn das Photopapier zwischen den Walzen 6a, 6b positioniert ist, dem Kopfabschnitt für jede Zeile eines zu druckenden Bildes ein Signal geschickt, und für jede einzelne Farbe werden Laserstrahlen L gemäß den Laserquellen 18 erzeugt, die dann an den jeweiligen Licht-Wärme-Umsetzungsschichten 21' in Wärme umgesetzt werden, so daß eine passende Menge an verflüssigtem Farbstoff jeder Farbe Y, M und C an den Glasperlen 22' gehalten wird, um durch die zugeführte Wärme verdampft zu werden, um nacheinander in der Abfolge Y, M und C auf eine Farbstoff aufnehmende Schicht 50'a an der Oberfläche des Photopapiers 50' aufgebracht zu werden. Das bedruckte Photopapier 50' wird dann zwischen die Schutzschicht und die ebene Basis 4 geführt, um einen vollendeten Farbdruck fertigzustellen.For printing, when the photographic paper is positioned between the rollers 6a, 6b, a signal is sent to the head section for each line of an image to be printed, and laser beams L are generated for each individual color according to the laser sources 18, which are then converted into heat at the respective light-heat conversion layers 21', so that an appropriate amount of liquefied dye of each color Y, M and C is held on the glass beads 22' to be vaporized by the applied heat to be applied sequentially in the sequence Y, M and C to a dye-receiving layer 50'a on the surface of the photographic paper 50'. The printed photographic paper 50' is then passed between the protective layer and the flat base 4 to complete a complete color print.

Fig. 17 zeigt eine herkömmliche Art Photopapier, das in einem solchen oben beschriebenen Sublimations-Laserdrucker 1 verwendet wird. Wie man sehen kann, ist das Photopapier 50' ein Laminat aus einer Farbstoff aufnehmenden Oberflächenschicht 50'a, einer Licht absorbierenden Schicht 50'e, einer Polypropylenschicht 50'b, einer Papierbasisschicht 50'c und einer Polypropylenschicht 50'd. Hiernach absorbiert die Licht absorbierende Schicht 50'e des Photopapiers 50' einen Teil des Lichts von der Laserquelle 18 und setzt ihn in Wärme um, um die Farbstoff aufnehmende Oberflächenschicht 50'a zu erwärmen, um die Bildung eines Thermodrucks aus dem verdampften Farbstoff 12" auf der Farbstoff aufnehmenden Oberflächenschicht 50'a zu unterstützen.Fig. 17 shows a conventional type of photographic paper used in such a sublimation laser printer 1 described above. As can be seen, the photographic paper 50' is a laminate of a dye-receiving surface layer 50'a, a light-absorbing layer 50'e, a polypropylene layer 50'b, a paper base layer 50'c and a polypropylene layer 50'd. Thereafter, the light-absorbing layer 50'e of the photographic paper 50' absorbs a portion of the light from the laser source 18 and converts it into heat to heat the dye-receiving surface layer 50'a to assist in the formation of a thermal print of the vaporized dye 12" on the dye-receiving surface layer 50'a.

Wie in Fig. 15 zu sehen ist, kann der Kopfabschnitt 10 eines solchen Sublimations- Laserdruckers 1 eine längliche Pore 17b an einer Seite davon aufweisen. Diese längliche Pore 17b erlaubt die Bestrahlung des Photopapiers durch einen zweiten Laser Lo zum Entfernen von Verfärbungen bzw. Verblassungen, die durch die Anwesenheit eines in der Licht absorbierenden Schicht 50'e des Photopapiers 50' vorhandenen Licht absorbierenden Mittels verursacht werden. Das heißt, das in der Licht absorbierenden Schicht 50'e vorhandene Mittel gibt dem Photopapier 50' einen blassen Farbton, und die Bestrahlung durch den Laserstrahl Lo deckt das Licht absorbierende Mittel, um ein schärferes ansehnlicheres Bild auf dem Photopapier 50' zu erzeugen.As shown in Fig. 15, the head portion 10 of such a sublimation laser printer 1 may have an elongated pore 17b on one side thereof. This elongated pore 17b allows the irradiation of the photographic paper by a second laser Lo to remove discoloration or fading caused by the presence of a light absorbing agent present in the light absorbing layer 50'e of the photographic paper 50'. That is, the light absorbing agent present in the light absorbing layer 50'e The agent present in layer 50'e gives the photographic paper 50' a pale color tone, and the irradiation by the laser beam Lo covers the light absorbing agent to produce a sharper, more attractive image on the photographic paper 50'.

Jedoch wird gemäß einer derartigen herkömmlichen Anordnung eines Sublimations- Laserdruckers, da die Licht-Wärme-Umsetzungsschichten 21' durch Auftragen des Bindemittels und der Kohlenstoffpartikel auf die lichtdurchlässige Isolierschicht gebildet werden müssen, wenn die Dicke der Schicht größer als 1 um wird, die Wärmekapazität zu groß (die spezifische Wärmekapazität beträgt im allgemeinen 1,3 J/gK, was sehr hoch ist) und die Wärmeleitfähigkeit wird verringert (d. h. 0,15 W/mK), und auch die Thermodiffusionsgeschwindigkeit wird geringer. Wenn die Lichtenergieverteilung des Laserstrahls ungleichmäßig ist, wie beispielsweise bei einer Gauß'schen Verteilung oder dergleichen, folgt deshalb die Wärmeumsetzung dieser Verteilung und es wird schwierig, Farben gleichmäßig zu drucken. Da die Farbstoffe 12 durch einen Kapillareffekt zu den Glasperlen 22' gebracht werden und die Größen der Glasperlen 22' leicht variieren können, ist es auch schwierig, sicherzustellen, daß eine gleichmäßige Menge Farbstoff zu jedem Verdampfungsabschnitt 17 gelangt, und aus diesem Grund ist es auch schwierig, eine Einheitlichkeit der Farbe sicherzustellen.However, according to such a conventional arrangement of a sublimation laser printer, since the light-heat conversion layers 21' must be formed by applying the binder and the carbon particles to the light-transmitting insulating layer, when the thickness of the layer becomes larger than 1 µm, the heat capacity becomes too large (the specific heat capacity is generally 1.3 J/gK, which is very high) and the thermal conductivity is reduced (i.e., 0.15 W/mK), and the thermal diffusion speed also becomes lower. Therefore, when the light energy distribution of the laser beam is uneven, such as a Gaussian distribution or the like, the heat conversion follows this distribution and it becomes difficult to print colors uniformly. Since the dyes 12 are brought to the glass beads 22' by a capillary effect and the sizes of the glass beads 22' can vary slightly, it is also difficult to ensure that a uniform amount of dye reaches each evaporation section 17 and, for this reason, it is also difficult to ensure uniformity of color.

Außerdem unterliegt die Licht-Wärme-Umsetzungsschicht 21' selbst einer Zerstörung aufgrund der erzeugten Wärme, und das PET-Harzmaterial der Isolierschicht 21' neigt zu einer thermischen Beschädigung bei etwa 140ºC. Auch ist der Bereich der Licht- Wärme-Umsetzungsschicht 21' größer als der Bestrahlungsbereich eines Lichtflecks von der Laserquelle 18, und ein Druckbereich des Farbstoffes 12 und ein Energiewirkungsgrad des Thermodrucks werden verschlechtert, da überschüssige Wärme verloren geht.In addition, the light-heat conversion layer 21' itself is subject to destruction due to the generated heat, and the PET resin material of the insulating layer 21' is liable to thermal damage at about 140°C. Also, the area of the light-heat conversion layer 21' is larger than the irradiation area of a light spot from the laser source 18, and a printing area of the dye 12 and an energy efficiency of thermal printing are deteriorated because excess heat is lost.

Weiter muß, da die Glasperlen 22' als Halteschicht zum Zurückhalten des verflüssigten Farbstoffes 12' vor der Verdampfung verwendet werden, eine Klebemittelschicht 23' vorgesehen werden, und das Problem der Wärmebeständigkeit tritt auf. Das heißt, während die Zufuhr des verflüssigten Farbstoffes 12' zu den Glasperlen 22' von der Diffusionsgeschwindigkeit des Farbstoffes 12 selbst abhängt, ist es unmöglich, den Farbstoff 12 den Glasperlen 22' mit wesentlich höheren Geschwindigkeiten zuzuführen, da die Zufuhrgeschwindigkeit entsprechend Betriebseinflüssen und dem Einfluß der jeweiligen Laserquellen 18 schwankt.Further, since the glass beads 22' are used as a holding layer for retaining the liquefied dye 12' from evaporation, an adhesive layer 23' must be provided and the problem of heat resistance arises. That is, while the supply of the liquefied dye 12' to the glass beads 22' depends on the diffusion rate of the dye 12 itself, it is impossible to supply the dye 12 to the glass beads 22' at much higher rates since the supply rate varies according to operating conditions and the influence of the respective laser sources 18.

Auch müssen, um eine hohe Auflösung zur Gewährleistung einer guten Bildqualität zu erhalten, die Verdampfungsabschnitte 17 in Reihen und etwa 30 um voneinander beabstandet vorgesehen werden. Dies schränkt das Material ein, das für die Schutzschicht 13 verwendet werden kann und verursacht hohe Produktionskosten bei der Herstellung für Ätz- und Verbundtechniken, usw. Es wird auch darauf hingewiesen, daß gemäß dem herkömmlichen Aufbau eine separat zugewiesene Laserquelle zum Betrieb der länglichen Pore 17b für die Bestrahlung des Licht absorbierenden Mittels erforderlich ist.Also, in order to obtain a high resolution to ensure good image quality, the evaporation sections 17 must be arranged in rows and spaced approximately 30 µm apart. This limits the material that can be used for the protective layer 13 and causes high production costs in manufacturing for etching and bonding techniques, etc. It is also noted that according to the conventional structure, a separately dedicated laser source is required to operate the elongated pore 17b for irradiating the light absorbing agent.

So war es erforderlich, einen Sublimations-Farbbild-Laserdrucker vorzusehen, bei dem die obigen Nachteile verringert werden können.It was therefore necessary to provide a sublimation color image laser printer in which the above disadvantages can be reduced.

Summary of the invention

Es ist deshalb eine grundsätzliche Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Nachteile des Standes der Technik zu überwinden.It is therefore a fundamental object of the present invention to overcome the disadvantages of the prior art.

Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Sublimations-Farbbild- Laserdrucker bereitzustellen, mit dem eine gleichmäßige Farbverteilung sowie eine hohe Zuverlässigkeit und Haltbarkeit erzielt werden kann.It is another object of the present invention to provide a sublimation color image laser printer capable of achieving uniform color distribution and high reliability and durability.

Um die vorgenannten und weitere Aufgaben zu lösen, wird ein Sublimations- Laserdrucker bereitgestellt, mit einem Behälter zur Unterbringung verfestigten Farbstoffes, der einen Festkörper-Sublimationsfarbstoff enthält, wobei der Behälter an einer Oberseite eines Kopfabschnitts des Druckers angebracht ist; einem Verdampfungsabschnitt mit wenigstens einer Verdampfungspore, die an einer Unterseite durch eine Öffnung in einer Schutzschicht geöffnet ist, wobei die Schutzschicht eine Oberfläche eines Photopapiers, auf dem der Druckvorgang ausgeführt werden soll, berührt; einem Versorgungsdurchgang für verflüssigten Farbstoff, welcher in dem Kopfabschnitt definiert ist und einen Auslaß des Farbstoffbehälters und einen Innenraum der Verdampfungspore miteinander verbindet; einer nahe des Versorgungsdurchgangs für verflüssigten Farbstoff vorgesehenen Erwärmungsvorrichtung zum Schmelzen des Festkörper-Sublimationsfarbstoffes und Aufrechterhalten des Farbstoffes in einem flüssigen Zustand; Licht-Wärme-Umsetzungsvorrichtungen in entsprechenden Verdampfungsporen; einer Laserquelle, die über jeder der Licht-Wärme-Umsetzungsvorrichtungen angebracht ist und arbeitet, um eine Verdampfungsfunktion durch Bestrahlen der Licht-Wärme-Umsetzungsvorrichtungen zu bewirken, um so den verflüssigten Farbstoff zu verdampfen; wobei die Licht-Wärme- Umsetzungsvorrichtungen ausgebildet sind, um an ihrer Unterseite den der Verdampfungspore von dem Versorgungsdurchgang für verflüssigten Farbstoff eingeführten verflüssigten Farbstoff zu empfangen und zu halten, wobei die Laserquelle arbeitet zum Verdampfen des an der Unterseite der Licht-Wärme-Umsetzungsvorrichtungen gehaltenen verflüssigten Farbstoffes, und wobei der Bereich der Unterseite der Licht-Wärme-Umsetzungsvorrichtungen auf einen Bereich des Photopapiers begrenzt ist, der durch eine vor bestimmte Menge des Farbstoffes durch den Verdampfungsvorgang des Druckers zum Drucken eines Punktes abdeckbar ist.In order to achieve the above and other objects, there is provided a sublimation laser printer comprising a solidified dye accommodating container containing a solid-state sublimation dye, the container being attached to an upper surface of a head portion of the printer; an evaporation portion having at least one evaporation pore opened at a lower surface through an opening in a protective layer, the protective layer contacting a surface of a photographic paper on which printing is to be carried out; a liquefied dye supply passage defined in the head portion and connecting an outlet of the dye container and an interior of the evaporation pore; heating means provided near the liquefied dye supply passage for melting the solid-state sublimation dye and maintaining the dye in a liquid state; light-heat conversion means in respective evaporation pores; a laser source mounted above each of the light-heat conversion devices and operative to effect an evaporation function by irradiating the light-heat conversion devices so as to evaporate the liquefied dye; wherein the light-heat conversion devices are adapted to receive and hold on their underside the liquefied dye introduced into the evaporation pore from the liquefied dye supply passage, wherein the laser source operative to evaporate the liquefied dye held on the underside of the light-heat conversion devices, and wherein the area of the underside of the light-heat conversion devices is limited to an area of the photographic paper which is defined by a pre- a certain amount of the dye can be covered by the evaporation process of the printer to print a dot.

Die vorliegende Erfindung betrifft ebenso ein Verfahren zum Drucken und die Verwendung eines speziell geeigneten Photopapiers mit dem obigen Drucker.The present invention also relates to a method of printing and the use of a particularly suitable photographic paper with the above printer.

Short description of the drawings

Fig. 1 ist ein Querschnitt einer Kopfanordnung eines Sublimations-Laserdruckers gemäß einem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung;Fig. 1 is a cross-sectional view of a head assembly of a sublimation laser printer according to a first preferred embodiment of the invention;

Fig. 2 ist ein Querschnitt einer Kopfanordnung eines Sublimations-Laserdruckers gemäß einem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung;Fig. 2 is a cross-sectional view of a head assembly of a sublimation laser printer according to a second preferred embodiment of the invention;

Fig. 3(a) bis 3(d) sind erläuternde Darstellungen der Beziehung zwischen einer Temperaturveränderung und einer Kunststoffdeformation in einem wärmebeständigen, lichtdurchlässigen Harzmaterial sowie des Farbstoffflusses zu aufeinander folgenden Zeitpunkten der Laserbestrahlung;Figs. 3(a) to 3(d) are explanatory diagrams showing the relationship between a temperature change and a plastic deformation in a heat-resistant, translucent resin material and the dye flow at successive times of laser irradiation;

Fig. 4 ist ein Querschnitt einer Kopfanordnung eines Sublimations-Laserdruckers gemäß einem dritten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung;Fig. 4 is a cross-sectional view of a head assembly of a sublimation laser printer according to a third preferred embodiment of the invention;

Fig. 5 ist ein Querschnitt einer Kopfanordnung eines Sublimations-Laserdruckers gemäß einem vierten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung;Fig. 5 is a cross-sectional view of a head assembly of a sublimation laser printer according to a fourth preferred embodiment of the invention;

Fig. 6 ist eine umgekehrte perspektivische Explosionsdarstellung der Kopfanordnung von Fig. 5,Fig. 6 is an inverted exploded perspective view of the head assembly of Fig. 5,

Fig. 7 ist eine umgekehrte perspektivische Darstellung einer in der Kopfanordnung von Fig. 5 verwendeten Schutzschicht;Fig. 7 is an inverted perspective view of a protective layer used in the head assembly of Fig. 5;

Fig. 8 ist eine umgekehrte vergrößerte, perspektivische Teilansicht eines Verdampfungsabschnitts der Kopfanordnung;Fig. 8 is an inverted enlarged partial perspective view of an evaporation section of the head assembly;

Fig. 9 ist eine schematische Darstellung einer Anordnung einer Erwärmungsplatte und von Licht-Wärme-Umsetzungselementen in der Kopfanordnung gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel;Fig. 9 is a schematic diagram showing an arrangement of a heating plate and light-heat converting elements in the head assembly according to a fifth embodiment;

Fig. 10 ist ein vergrößerter Querschnitt eines Photopapiers für optimale Ergebnisse beim Einsatz mit dem Sublimations-Laserdrucker der Erfindung;Fig. 10 is an enlarged cross-section of a photographic paper for optimum results when used with the sublimation laser printer of the invention;

Fig. 11 ist eine perspektivische Darstellung einer Basiskonstruktion einer Kopfbefestigungsvorrichtung eines erfindungsgemäßen Sublimations-Druckers;Fig. 11 is a perspective view of a basic structure of a head mounting device of a sublimation printer according to the present invention;

Fig. 12 ist ein Querschnitt einer Kopfanordnung eines Sublimations-Laserdruckers gemäß einem sechsten bevorzugten Ausführungsbeispiel;Fig. 12 is a cross-sectional view of a head assembly of a sublimation laser printer according to a sixth preferred embodiment;

Fig. 13 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung eines herkömmlichen Sublimations-Farbbild-Laserdruckers;Fig. 13 is an exploded perspective view of a conventional sublimation color image laser printer;

Fig. 14 ist ein Querschnitt einer Kopfanordnung des herkömmlichen Druckers von Fig. 13;Fig. 14 is a cross-sectional view of a head assembly of the conventional printer of Fig. 13;

Fig. 15 ist eine perspektivische Darstellung einer Kopfanordnung für einen herkömmlichen Sublimations-Laserdrucker,Fig. 15 is a perspective view of a head assembly for a conventional sublimation laser printer,

Fig. 16 ist ein vergrößerter Querschnitt eines wichtigen Merkmals der Kopfanordnung des herkömmlichen Druckers von Fig. 15; undFig. 16 is an enlarged cross-sectional view of an important feature of the head assembly of the conventional printer of Fig. 15; and

Fig. 17 ist ein Querschnitt eines in dem herkömmlichen Drucker der Fig. 13 und/ oder 15 verwendeten Photopapiers.Fig. 17 is a cross-sectional view of a photographic paper used in the conventional printer of Fig. 13 and/or 15.

Description of the preferred embodiments

Ein erstes bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines Sublimations-Farbbild-Laserdruckers (nachfolgend kurz Drucker) 1 gemäß der Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen im Detail beschrieben. Die Komponenten und der Aufbau des erfindungsgemäßen Druckers 1 entsprechen in etwa der herkömmlichen Konstruktion, und so werden die gleichen Bezugsziffern zur Bezeichnung gleicher bzw. ähnlicher Teile verwendet.A first preferred embodiment of a sublimation color image laser printer (hereinafter referred to as printer) 1 according to the invention will be described in detail below with reference to the drawings. The components and structure of the printer 1 according to the invention are approximately the same as the conventional construction, and so the same reference numerals are used to designate the same or similar parts.

Nun Bezug nehmend auf die Zeichnungen, zeigt Fig. 1 einen Querschnitt eines Kopfabschnitts 10 des Sublimations-Laserdruckers 1 des ersten Ausführungsbeispiels. Wie in den Zeichnungen zu sehen, ist der Aufbau des Kopfabschnitts 10 im allgemeinen der gleiche wie derjenige der herkömmlichen Anordnung, einschließlich der Farbstoffbehälter 11Y, 11M und 11C, die Sublimationsfarbstoffe 12Y, 12M und 12C aufnehmen und zwischen einer Kopfbasis 14 aus Glas, lichtdurchlässiger Keramik oder dergleichen und einer Schutzschicht 13 aus einem hochfesten Material geformte Durchgänge 15 besitzen. Es sind auch Erwärmungselemente 16 vorgesehen, die im Vergleich zum Stand der Technik relativ langgestreckt sind, wie dies in Fig. 1 dargestellt ist. Die Erwärmungselemente 16 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel bestehen aus elektrischen Widerständen und mehreren Laserquellen 18, wie beispielsweise Halbleiter-Laserchips, die an der Kopfbasis 14 über Gestelle 19 befestigt sind, um so die Laserquellen 18 über den Verdampfungsporen 17a von Verdampfungsabschnitten 17 zu positionieren.Referring now to the drawings, Fig. 1 shows a cross section of a head section 10 of the sublimation laser printer 1 of the first embodiment. As can be seen in the drawings, the structure of the head section 10 is generally the same as that of the conventional arrangement, including dye containers 11Y, 11M and 11C which accommodate sublimation dyes 12Y, 12M and 12C and have passages 15 formed between a head base 14 made of glass, translucent ceramic or the like and a protective layer 13 made of a high-strength material. There are also provided heating elements 16 which are relatively elongated compared to the prior art, as shown in Fig. 1. The heating elements 16 according to the first embodiment consist of electrical resistors and a plurality of laser sources 18, such as semiconductor laser chips, which are attached to the head base 14 via racks 19 so as to position the laser sources 18 over the evaporation pores 17a of evaporation sections 17.

Außerdem ist gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ein Einwegeventil 24 zwischen jedem der festen Farbstoff 12 aufnehmenden Farbstoffbehälter 11 und den flüssigen Farbstoff 12' aufnehmenden Farbstoffdurchgängen 15 sowie eine als Farbstoff-Druck- und Zufuhrvorrichtung arbeitende Vibrationseinheit 25 vorgesehen. Die Vibrationseinheit 25 besteht aus einem bimorphen Element, einem Piezoelement oder dergleichen und arbeitet, den Farbstoff 12 von den Farbstoffbehältern 11 zu den mit allen Durchgängen 15 für flüssigen Farbstoff in Verbindung stehenden Verdampfungsabschnitten 17 zu treiben. Das Einwegeventil 24 funktioniert zum Verschließen eines Auslasses 23 des Farbstoffbehälters 11 während einer Aktivierung der Vibrationseinheit 25 und öffnet den Auslaß 23, wenn keine Druckerzeugung (Vibration der Vibrationseinheit 25) stattfindet. So tropft, wenn das Einwegeventil 24 geöffnet ist, fester Farbstoff 12 in Pulverform in den Durchgang 15 für flüssigen Farbstoff, wo er erwärmt wird, um zu einem flüssigen Farbstoff 12' zu werden, und er entsprechend der Betätigung der Vibrationseinheit 25 unter Druck gesetzt wird, um den Farbstoff 12' zu den mit dem Durchgang 15 für flüssigen Farbstoff in Verbindung stehenden Verdampfungsabschnitten 17 zu verteilen.Furthermore, according to the present embodiment, a one-way valve 24 is provided between each of the dye containers 11 accommodating the solid dye 12 and the dye passages 15 accommodating the liquid dye 12', and a vibration unit 25 functioning as a dye pressure and supply device. The vibration unit 25 is made of a bimorph element, a piezo element or the like and functions to drive the dye 12 from the dye containers 11 to the evaporation sections 17 communicating with all the liquid dye passages 15. The one-way valve 24 functions to close an outlet 23 of the dye container 11 during activation of the vibration unit 25 and opens the outlet 23 when there is no pressure generation (vibration of the vibration unit 25). Thus, when the one-way valve 24 is opened, solid dye 12 in powder form drops into the liquid dye passage 15 where it is heated to become liquid dye 12' and pressurized in accordance with the operation of the vibration unit 25 to distribute the dye 12' to the evaporation sections 17 communicating with the liquid dye passage 15.

Außerdem sind die Verdampfungsabschnitte 17 des vorliegenden Ausführungsbeispiels, anstelle mit dem Isolierelement 20' der herkömmlichen Anordnung, mit einer wärmebeständigen, lichtdurchlässigen Basis 20 versehen, die gleichzeitig eine hohe Wärmebeständigkeit mit guten Lichtübertragungs- und Isoliereigenschaften ausmacht. Auf eine Unterseite der Basis 20 laminiert ist eine Licht-Wärme-Umsetzungsschicht 21 zum Empfangen des Lichts des Laserstrahles L durch die lichtdurchlässige Basis 20 und Umsetzen desselben in Wärme vorgesehen. An einer Unterseite der Licht-Wärme- Umsetzungsschicht 21 ist eine Schicht 22 zum Halten von flüssigem Farbstoff für das Zurückhalten von dem Verdampfungsabschnitt 17 aus dem Durchgang 15 für flüssigen Farbstoff eingeführten verflüssigtem Farbstoff, um durch gemäß der Bestrahlung der Licht-Wärme-Umsetzungsschicht 21 durch den Laserstrahl L erzeugte Wärme verdampft zu werden, vorgesehen.In addition, the evaporation sections 17 of the present embodiment are provided with a heat-resistant, light-transmissive base 20, which simultaneously exhibits high heat resistance with good light transmission and insulating properties, instead of the insulating member 20' of the conventional arrangement. Laminated on a lower surface of the base 20 is a light-heat conversion layer 21 for receiving the light of the laser beam L through the light-transmissive base 20 and converting it into heat. On a lower surface of the light-heat conversion layer 21 is provided a liquid dye holding layer 22 for retaining liquefied dye introduced into the evaporation section 17 from the liquid dye passage 15 to be evaporated by heat generated in accordance with irradiation of the light-heat conversion layer 21 by the laser beam L.

Im Detail ist gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die wärmebeständige, lichtdurchlässige Basis 20 aus einem lichtdurchlässigen Filmmaterial gebildet, das auf die Kopfbasis 14 aufgetragen ist und eine Wärmebeständigkeit von nicht weniger als 180ºC, eine Wärmeleitfähigkeit von nicht mehr als 1 W/mK, eine Durchlässigkeit im nahen Infrarotbereich von nicht weniger als 85% für eine Dicke von 10 um, eine spezifische Wärmekapazität von nicht mehr als 2 J/gK und eine Dichte von nicht mehr als 3 g/cm³ aufweist.In detail, according to the present embodiment, the heat-resistant, light-transmitting base 20 is formed of a light-transmitting film material coated on the head base 14 and having a heat resistance of not less than 180°C, a thermal conductivity of not more than 1 W/mK, a near-infrared transmittance of not less than 85% for a thickness of 10 µm, a specific heat capacity of not more than 2 J/gK, and a density of not more than 3 g/cm3.

Die Licht-Wärme-Umsetzungsschicht 21 ist zum Beispiel als ein dünner metallischer Film aus einer Nickel-Kobalt-Legierung ohne Bindemittel durch Aufdampfen, Sputtern oder dergleichen und mit einer Infrarot-Durchlässigkeit von nicht weniger als 0,9% für eine Dicke von nicht mehr als 1 um, einer spezifischen Wärmekapazität von nicht mehr als 0,5 J/gK, einer Wärmeleitfähigkeit von nicht weniger als 20 W/mK und einer Dichte von nicht mehr als 20 g/cm³ ausgebildet. Außerdem ist der Bereich der Licht- Wärme-Umsetzungsschicht 21 auf einen Druckbereich S des verdampften Farbstoffes 12" beschränkt (Fig. 1).The light-heat conversion layer 21 is formed, for example, as a thin metallic film of a nickel-cobalt alloy without a binder by vapor deposition, sputtering or the like and having an infrared transmittance of not less than 0.9% for a thickness of not more than 1 µm, a specific heat capacity of not more than 0.5 J/gK, a thermal conductivity of not less than 20 W/mK and a density of not more than 20 g/cm³. In addition, the area of the light-heat conversion layer 21 is limited to a pressure range S of the vaporized dye 12" (Fig. 1).

Die Schicht 22 zum Halten des flüssigen Farbstoffes ist gemäß dem vorliegenden Ausbildungsbeispiel ein dünner metallischer Film, der direkt auf der Licht-Wärme- Umsetzungsschicht 21 ausgebildet ist. Der metallische Film der Schicht 22 zum Halten des flüssigen Farbstoffes ist durch eine Ätzbearbeitung oder dergleichen in einer Maschenform ausgebildet, um so den verflüssigten Farbstoff 12' zurückzuhalten.The liquid dye holding layer 22 according to the present embodiment is a thin metallic film directly formed on the light-heat conversion layer 21. The metallic film of the liquid dye holding layer 22 is formed into a mesh shape by etching processing or the like so as to retain the liquefied dye 12'.

Gemäß der oben beschriebenen Zusammensetzung ist der erfindungsgemäße Drucker 1 in der Lage, verflüssigten Farbstoff 12' zu den Poren 17a der Verdampfungsabschnitte aufgrund der Maschenstruktur der Schicht 22 zum Halten von flüssigem Farbstoff in gleichmäßigen Mengen und aufgrund des Vorsehens der Erwärmungselemente 16 und der Vibrationseinheiten 25 mit einer hohen Geschwindigkeit zuzuführen. Weiter verhindert das Einwegeventil 24, daß verflüssigter Farbstoff in die Farbstoffbehälter 11 eintritt, und unterstützt die Vibrationseinheiten 25 bei der Erzeugung eines geringen Drucks auf den verflüssigten Farbstoff, was es in Kombination mit den Erwärmungselementen und dem Kapillareffekt dem Drucker ermöglicht, bei einer höheren Geschwindigkeit mit einer größeren Farbengleichmäßigkeit zu drucken.According to the above-described composition, the printer 1 of the present invention is capable of supplying liquefied dye 12' to the pores 17a of the evaporation sections at a high speed due to the mesh structure of the layer 22 for holding liquid dye in uniform amounts and due to the provision of the heating elements 16 and the vibration units 25. Further, the one-way valve 24 prevents liquefied dye from entering the dye containers 11 and assists the vibration units 25 in generating a small pressure on the liquefied dye, which, in combination with the heating elements and the capillary effect, enables the printer to print at a higher speed with greater color uniformity.

Da die Licht-Wärme-Umsetzungsschicht 21 aus einem dünnen metallischen Film besteht, ist es außerdem möglich, die Wärmebeständigkeit der Licht-Wärme- Umsetzungsschicht 21 zu verbessern, um ihre fortlaufende Benutzung zu erlauben. Da die Dicke der Licht-Wärme-Umsetzungsschicht gering gehalten und ihre Fläche auf den Druckbereich S des verdampften Farbstoffes 12" begrenzt ist, kann die Wärmekapazität klein gehalten werden und der Bereich um die Licht-Wärme-Umsetzungsschicht 21 herum kann durch den verflüssigten Farbstoff 12' wirksam isoliert werden, um den gesamten Wärmewirkungsgrad der Anordnung zu verbessern.Furthermore, since the light-heat conversion layer 21 is made of a thin metallic film, it is possible to improve the heat resistance of the light-heat conversion layer 21 to allow its continuous use. Since the thickness of the light-heat conversion layer is kept small and its area is limited to the pressure area S of the evaporated dye 12", the heat capacity can be kept small and the area around the light-heat conversion layer 21 can be effectively insulated by the liquefied dye 12' to improve the overall thermal efficiency of the device.

Da die wärmebeständige, lichtdurchlässige Basis hochwärmebeständig ist, kann sie eine kontinuierliche Benutzung aushalten. Auch kann die Wärmeleitfähigkeit groß gemacht werden, während die Thermodiffusion schnell über deren gesamten Bereich durchgeführt wird, auch wenn die Lichtenergieverteilung vom Laserstrahl L ungleichmäßig ist, wie beispielsweise bei einer Gauß'schen Verteilung. So kann eine gleichmäßige Temperaturverteilung realisiert werden. Weiter ist es, weil die Licht-Wärme- Umsetzungsschicht 21 direkt auf die wärmebeständige lichtdurchlässige Basis 20 aufgebracht ist, möglich, den Lichtabsorptionsquotienten und die Wärmeleitfähigkeit durch Erhöhen oder Verringern einer zugeführten Menge Sauerstoff während des Abscheidens in geeigneter Weise zu verändern und zu optimieren.Since the heat-resistant translucent base is highly heat-resistant, it can withstand continuous use. Also, even if the light energy distribution from the laser beam L is uneven such as Gaussian distribution, the thermal conductivity can be made large while the thermal diffusion is rapidly carried out over the entire area thereof. Thus, a uniform temperature distribution can be realized. Further, since the light-heat conversion layer 21 is directly deposited on the heat-resistant translucent base 20, it is possible to appropriately change and optimize the light absorption ratio and the thermal conductivity by increasing or decreasing an amount of oxygen supplied during deposition.

Da die Halteschicht 22 für den flüssigen Farbstoff als ein dünner metallischer Film direkt über der Licht-Wärme-Umsetzungsschicht 21 gebildet ist, ist auch keine Verbindungsschicht erforderlich und der Wärmewirkungsgrad wird verbessert, während die Größe und die Komplexität des Aufbaus reduziert werden. Auch wird der dünne metallische Film der Halteschicht 22 für flüssigen Farbstoff in eine Maschenform verarbeitet, und durch Variieren des Rasters und der Tiefe der Maschen während der Verarbeitung kann sichergestellt werden, daß eine passende Menge des verflüssigten Farbstoffes 12' jederzeit und sicher gehalten werden kann. Weil die Halteschicht 22 für flüssigen Farbstoff aus einem dünnen metallischen Film gebildet ist, ist deren Wärmebeständigkeit deutlich verbessert und wird so nicht bei starkem und kontinuierlichem Gebrauch verschlechtert.Since the holding layer 22 for the liquid dye is formed as a thin metallic film directly above the light-heat conversion layer 21, no bonding layer is required and the thermal efficiency is improved while the size and complexity of the structure are reduced. Also, the thin metallic film of the liquid dye holding layer 22 is processed into a mesh shape, and by varying the pitch and depth of the mesh during processing, it can be ensured that an appropriate amount of the liquefied dye 12' can be securely held at all times. Because the liquid dye holding layer 22 is formed of a thin metallic film, its thermal resistance is significantly improved and thus is not deteriorated by heavy and continuous use.

Nach den obigen Ausführungen werden die Farbstoffe 12 in jedem der Farbstoffbehälter 11Y, 11M und 11C durch die Erwärmungselemente 16Y, 16M und 16C auf den Schmelzpunkt erwärmt und über die Farbstoffdurchgänge 15 quantitativ zu jeder Pore 17a der mehreren Verdampfungsabschnitte 17 zugeführt. Der verflüssigte Farbstoff 12' kann sich wegen des Vorsehens der Vibrationseinheiten 25 und der Erwärmungselemente 16 gleichmäßig und mit hoher Geschwindigkeit von den Behältern 11 zu den Verdampfungsporen 17a bewegen.According to the above, the dyes 12 in each of the dye containers 11Y, 11M and 11C are heated to the melting point by the heating elements 16Y, 16M and 16C and are quantitatively supplied to each pore 17a of the plurality of evaporation sections 17 via the dye passages 15. The liquefied dye 12' can move smoothly and at a high speed from the containers 11 to the evaporation pores 17a due to the provision of the vibration units 25 and the heating elements 16.

Zum Drucken wird, wenn das Photopapier zwischen den Walzen 6a, 6b positioniert ist (Fig. 11), für jede einzelne Zeile eines zu druckenden Bildes und für jede einzelne Farbe ein Signal zu dem Kopfabschnitt geschickt. Laserstrahlen L werden entsprechend an den Laserquellen 18 erzeugt, die dann an den jeweiligen Licht-Wärme-Umsetzungsschichten 21 in Wärme umgesetzt werden, so daß eine geeignete Menge des verflüssigten Farbstoffes jeder Farbe Y, M und C an der Halteschicht 22 für flüssigen Farbstoff jeder der Verdampfungsporen 17a gehalten wird, um' durch zugeführte Wärme, die aus dem Licht des Laserstrahls L durch die Licht-Wärme-Umsetzungsschicht 21 umgesetzt worden ist, verdampft zu werden, um nacheinander in der Abfolge Y, M und C auf eine Farbstoff aufnehmende Schicht 50a an der Oberfläche des Photopapiers 50 aufgedruckt zu werden. Das bedruckte Photopapier 50 wird dann zwischen die Schutzschicht 13 und die ebenen Basis 4 gefördert, um einen vollendeten Farbdruck auszugeben.For printing, when the photographic paper is positioned between the rollers 6a, 6b (Fig. 11), a signal is sent to the head section for each individual line of an image to be printed and for each individual color. Laser beams L are generated respectively at the laser sources 18, which are then converted into heat at the respective light-heat conversion layers 21, so that an appropriate amount of the liquified dye of each color Y, M and C is held on the liquid dye holding layer 22 of each of the evaporation pores 17a to be evaporated by supplied heat converted from the light of the laser beam L through the light-heat conversion layer 21 to be printed sequentially in the order of Y, M and C on a dye receiving layer 50a on the surface of the photographic paper 50. The printed photo paper 50 is then fed between the protective layer 13 and the flat base 4 to output a completed color print.

Nachfolgend wird ein zweites Ausführungsbeispiel eines Sublimations-Laserdruckers unter Bezug auf die Fig. 2 und 3 beschrieben. Wo es sich anbietet, werden Komponenten des zweiten Ausführungsbeispiels mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet wie die Komponenten des ersten Ausführungsbeispiels.A second embodiment of a sublimation laser printer is described below with reference to Figs. 2 and 3. Where appropriate, components of the second embodiment are designated by the same reference numerals as the components of the first embodiment.

Bezug nehmend auf Fig. 2 ist ein Querschnitt eines Kopfabschnittes 10 eines Druckers 1 gemäß einem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel dargestellt. Wie man sehen kann, ist der Aufbau des Kopfabschnittes 10 im wesentlich identisch mit jenem des vorherigen Ausführungsbeispiels, jedoch ist gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel in der Verdampfungspore 17a eine wärmebeständige, lichtdurchlässige Basis 30 an einer Unterseite der Kopfbasis 14 ausgebildet. Die wärmebeständige, lichtdurchlässige Basis 30 besitzt auch Isolationseigenschaften und kann zum Beispiel aus aromatischem Polyamid (Aramid) sein.Referring to Fig. 2, there is shown a cross-section of a head portion 10 of a printer 1 according to a second preferred embodiment. As can be seen The structure of the head portion 10 is substantially identical to that of the previous embodiment, but according to the present embodiment, a heat-resistant, light-transmitting base 30 is formed in the evaporation pore 17a on a lower surface of the head base 14. The heat-resistant, light-transmitting base 30 also has insulating properties and may be made of, for example, aromatic polyamide (aramid).

Auf eine Unterseite der wärmebeständigen, lichtdurchlässigen Basis 30 laminiert ist eine Licht-Wärme-Umsetzungsschicht 31 als ein dünner metallischer Film aus zum Beispiel einer Nickel-Kobalt-Legierung ausgebildet, die durch Aufdampfen, Sputtern oder dergleichen aufgebracht ist. Ähnlich dem vorigen Ausführungsbeispiel ist der Bereich der Licht-Wärme-Umsetzungsschicht 31 auf einen Druckbereich S des verdampften Farbstoffes 12" begrenzt.Laminated on a lower surface of the heat-resistant, light-transmissive base 30 is a light-heat conversion layer 31 formed as a thin metallic film of, for example, a nickel-cobalt alloy deposited by vapor deposition, sputtering or the like. Similar to the previous embodiment, the area of the light-heat conversion layer 31 is limited to a pressure area S of the vaporized dye 12".

Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist keine Halteschicht für flüssigen Farbstoff vorgesehen, sondern vielmehr dient die Unterseite der Licht-Wärme- Umsetzungsschicht 30 dazu, eine dünne Schicht von flüssigem Farbstoff 12' zurückzuhalten. Bezug nehmend nun auf die Fig. 3(a) bis 3(d), ist ein Zeitablaufdiagramm zusammen mit einem vergrößerten Querschnitt der Licht-Wärme- Umsetzungsschicht 31 und der wärmebeständigen, lichtdurchlässigen Basis 30 dargestellt. Wie man erkennen kann, ist das Material der wärmebeständigen, lichtdurchlässigen Basis 30 ausgewählt für Wärmeausdehnungseigenschaften, wie in Fig. 3 gezeigt. Wie man sehen kann, dehnt sich das Material der wärmebeständigen, lichtdurchlässigen Basis 30 aufgrund der Bestrahlung durch den Laserstrahl L schnell aus (Fig. 3(b)), und so wird aufgrund der durch die Ausdehnung erzeugten kinetischen Energie eine an der Unterseite der Licht-Wärme-Umsetzungsschicht 31 haftende dünne Schicht verflüssigten Farbstoffes 12' verdampft und abgegeben (Fig. 3(c)) und auf die Oberfläche 50a des Photopapiers 50 gebracht (Fig. 3(d)).According to the present embodiment, no liquid dye retaining layer is provided, but rather the underside of the light-heat conversion layer 30 serves to retain a thin layer of liquid dye 12'. Referring now to Figs. 3(a) to 3(d), a timing diagram is shown along with an enlarged cross-section of the light-heat conversion layer 31 and the heat-resistant, translucent base 30. As can be seen, the material of the heat-resistant, translucent base 30 is selected for thermal expansion properties as shown in Fig. 3. As can be seen, the material of the heat-resistant, light-transmissive base 30 expands rapidly due to the irradiation of the laser beam L (Fig. 3(b)), and thus, due to the kinetic energy generated by the expansion, a thin layer of liquefied dye 12' adhered to the underside of the light-heat conversion layer 31 is evaporated and discharged (Fig. 3(c)) and deposited on the surface 50a of the photographic paper 50 (Fig. 3(d)).

In Fig. 3(c) stellt φ1 einen Durchmesser eines bestrahlten Lichtflecks dar (φ1 = 100 um), und in Fig. 3(d) stellt φ2 einen Durchmesser eines "Punktes" dar (φ2 = 60-80 um), wobei der endgültige Druckbereich S größer ist. Auf diese Weise werden die verdampften Farbstoffe 12"Y, 12"M und 12"C auf die Oberfläche 50a des Photopapiers 50 in der gegebenen Reihenfolge aufgedruckt, so daß Farbstoffschichten einer einzelnen Farbe jeweils übereinander gedruckt werden, während das Photopapier 50 zwischen der ebenen Basis 4 und der Schutzschicht 13 gefördert wird, was ein voll farbig gedrucktes Bild ergibt.In Fig. 3(c), φ1 represents a diameter of an irradiated light spot (φ1 = 100 µm), and in Fig. 3(d), φ2 represents a diameter of a "dot" (φ2 = 60-80 µm), with the final printing area S being larger. In this way, the evaporated dyes 12"Y, 12"M and 12"C are printed on the surface 50a of the photographic paper 50 in the given order so that dye layers of a single color are printed one on top of the other while the photographic paper 50 is conveyed between the flat base 4 and the protective layer 13, resulting in a full-color printed image.

Außerdem ist der Bereich der Licht-Wärme-Umsetzungsschicht 31 auf den Druckbereich S des verdampften Farbstoffes 12" beschränkt, und so kann die Wärmekapazität klein gehalten werden und der Bereich um die Licht-Wärme-Umsetzungsschicht 21 herum ist durch den verflüssigten Farbstoff 12' isoliert, um den Gesamt- Wärmewirkungsgrad der Anordnung zu verbessern. Auch wird, da die wärmebeständige, lichtdurchlässige Basis 30 aus aromatischem Polyamid besteht, die Wärmebeständigkeit verbessert, so daß die wärmebeständige, lichtdurchlässige Basis 30 einen kontinuierlichen Einsatz aushalten kann.In addition, the area of the light-heat conversion layer 31 is limited to the pressure area S of the evaporated dye 12", and thus the heat capacity can be kept small, and the area around the light-heat conversion layer 31 is insulated by the liquefied dye 12' to improve the overall thermal efficiency of the device. Also, since the heat-resistant translucent base 30 is made of aromatic polyamide, the heat resistance is improved so that the heat-resistant translucent base 30 can withstand continuous use.

Fig. 4 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel eines Sublimations-Farbbild-Laserdruckers 1 gemäß der Erfindung. Der Aufbau des Kopfabschnitts 10 des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist im wesentlichen der gleiche wie derjenige der zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele, einschließlich eines Einwegeventils 24 und einer Vibrationseinheit 25. Jedoch ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel ein Lichtwellenleiter 40 in der Verdampfungspore 17a vorgesehen, um als eine Lichtübertragungsvorrichtung für den Laserstrahl L zu arbeiten. Demzufolge wird der Laserstrahl L sicher ohne Verluste in die Verdampfungspore 17a geführt, so daß ein guter Energiewirkungsgrad gewährleistet ist. An einer Unterseite des Lichtwellenleiters 40 ist eine Licht-Wärme-Umsetzungsschicht 41 aus einem dünnen metallischen Film aus zum Beispiel einer Nickel-Kobalt-Legierung ausgebildet, die durch Aufdampfen, Sputtern oder dergleichen aufgebracht ist. Außerdem ist jede der Verdampfungsporen 17a von einem Isoliermaterial 42 umgeben, um den Wärmewirkungsgrad und die Haltbarkeit des Kopfabschnitts 10 zu erhöhen.Fig. 4 shows a third embodiment of a sublimation color image laser printer 1 according to the invention. The structure of the head section 10 of the present embodiment is substantially the same as that of the previously described embodiments, including a one-way valve 24 and a vibration unit 25. However, according to this embodiment, an optical waveguide 40 is provided in the evaporation pore 17a to function as a light transmission device for the laser beam L. Accordingly, the laser beam L is guided into the evaporation pore 17a safely without loss, so that good energy efficiency is ensured. On a lower surface of the optical waveguide 40, a light-heat conversion layer 41 is formed of a thin metallic film of, for example, a nickel-cobalt alloy, which is deposited by vapor deposition, sputtering or the like. In addition, each of the evaporation pores 17a is surrounded by an insulating material 42 to increase the thermal efficiency and durability of the head portion 10.

Wie bereits für die vorigen Ausführungsbeispiele bemerkt, ist der Bereich der Licht- Wärme-Umsetzungsschicht 41 auf den Druckbereich S des verdampften Farbstoffes 12" beschränkt, und so kann die Wärmekapazität klein gehalten werden und der Bereich um die Licht-Wärme-Umsetzungsschicht 41 herum ist durch das Isoliermaterial 42 und den verflüssigten Farbstoff 12' isoliert, um einen Wärmeverlust an den die Verdampfungspore 17a umgebenden Bereich zu verhindern, so daß der Verdampfungsquotient der Sublimations-Farbstoffe 12 verbessert wird.As already noted for the previous embodiments, the area of the light-heat conversion layer 41 is limited to the pressure area S of the evaporated dye 12", and thus the heat capacity can be kept small and the area around the light-heat conversion layer 41 is insulated by the insulating material 42 and the liquefied dye 12' to prevent heat loss to the area surrounding the evaporation pore 17a, so that the evaporation quotient of the sublimation dyes 12 is improved.

Gemäß dem obigen Aufbau ist die Wärmeleitfähigkeit hoch und die Wärmediffusion an der Licht-Wärme-Umsetzungsschicht 31 wird schnell durchgeführt, wodurch eine gleichmäßige Temperaturverteilung vorgesehen wird, auch wenn eine ungleichmäßige oder Gauß'sche Lichtverteilung von der Laserquelle 18 empfangen wird. So wird die Druckleistungsfähigkeit und die Farbgleichmäßigkeit verbessert.According to the above structure, the thermal conductivity is high and the heat diffusion at the light-heat conversion layer 31 is carried out quickly, thereby providing a uniform temperature distribution even when an uneven or Gaussian light distribution is received from the laser source 18. Thus, the printing performance and color uniformity are improved.

Im Betrieb funktioniert der Drucker gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel im wesentlichen, wie in Zusammenhang mit den beiden vorherigen Ausführungsbeispielen beschrieben.In operation, the printer according to the third embodiment functions essentially as described in connection with the two previous embodiments.

Fig. 5 zeigt den Längsschnitt des Kopfabschnitts 10 gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Wie man sehen kann, trägt das Befestigungsgestell 19 mehrere Laserquellen 18. Bezüglich des vierten Ausführungsbeispiels werden die Materialien und der Aufbau des Kopfabschnitts 10 einschließlich der Kopfbasis 14, der Schutzschicht 13 und einem zwischen der Kopfbasis 14 und der Schutzschicht 13 vorgesehenen Abstandshalter 13A im Detail unter Bezugnahme auf die Fig. 5 bis 9 beschrieben.Fig. 5 shows the longitudinal section of the head portion 10 according to a fourth embodiment of the invention. As can be seen, the mounting frame 19 supports a plurality of laser sources 18. Regarding the fourth embodiment, the materials and structure of the head portion 10 including the head base 14, the protective layer 13 and a spacer 13A provided between the head base 14 and the protective layer 13 will be described in detail with reference to Figs. 5 to 9.

Bezug nehmend nun auf Fig. 6 ist eine umgedrehte bzw. auf den Kopf gestellte Schnittperspektive der Schutzschicht 13 und des Abstandshalters 13A dargestellt. Die Funktion der Schutzschicht 13 besteht darin, eine Verunreinigung der Verdampfungsporen 17a durch Staub, Schmutz, usw. zu verhindern, während sie die Oberfläche 50a des Photopapiers 50 unter leichtem Druck berührt. Die Schutzschicht kann aus Glas, Keramik oder Tantal, einem metallischen Material mit guter Wärmeleitfähigkeit und ausgezeichneter Wärme- und Abriebbeständigkeit, bestehen. Wie in den Fig. 7 und 8 gezeigt, ist die Schutzschicht 13 mit mehreren quadratischen, prismenförmigen Öffnungen 13c ausgebildet, die als eine Unterseite der Verdampfungsporen 17a dienen (zum Beispiel kann ein Raster zwischen benachbarten Öffnungen auf 100 um eingerichtet sein). Die Öffnungen 13c können durch ein Ätzverfahren oder dergleichen gebildet werden.Referring now to Fig. 6, an inverted sectional perspective of the protective layer 13 and the spacer 13A is shown. The function of the protective layer 13 is to prevent contamination of the evaporation pores 17a by dust, dirt, etc. while contacting the surface 50a of the photographic paper 50 under light pressure. The protective layer may be made of glass, ceramic, or tantalum, a metallic material having good thermal conductivity and excellent heat and abrasion resistance. As shown in Figs. 7 and 8, the protective layer 13 is formed with a plurality of square prism-shaped openings 13c serving as a bottom surface of the evaporation pores 17a (for example, a grid between adjacent openings may be set to 100 µm). The openings 13c may be formed by an etching process or the like.

Der Abstandshalter 13A kann aus Glas, Keramik, Polyethylenharz, metallischem Tantal oder dergleichen bestehen. Die Funktion des Abstandshalters 13A besteht darin, die Schmelztemperatur jedes der verflüssigten Farbstoffe 12' und die Temperatur einer Farbstoff aufnehmenden Oberflächenschicht 50a des Photopapiers 50 durch Übertragen von Wärme zu der Schutzschicht 13 abzugleichen oder einzustellen. Wie in den Fig. 5 und 8 dargestellt, ist der Abstandshalter 13A mit mehreren quadratischen prismenförmigen Öffnungen 13d, die auch als Teil der Verdampfungsporen 17a dienen, und mit Rillenöffnungen 13B, die den sich von der Seite jedes der Farbstoffbehälter 11 zu der abgewandten Seite der Kopfbasis 14 erstreckenden Farbstoffdurchgängen 15 entsprechen, um jeweils alle Verdampfungsporen 17a miteinander zu verbinden, ausgebildet.The spacer 13A may be made of glass, ceramic, polyethylene resin, metallic tantalum, or the like. The function of the spacer 13A is to equalize or adjust the melting temperature of each of the liquefied dyes 12' and the temperature of a dye-receiving surface layer 50a of the photographic paper 50 by transferring heat to the protective layer 13. As shown in Figs. 5 and 8, the spacer 13A is formed with a plurality of square prism-shaped openings 13d also serving as part of the evaporation pores 17a and groove openings 13B corresponding to the dye passages 15 extending from the side of each of the dye containers 11 to the opposite side of the head base 14 to connect each of the evaporation pores 17a to each other.

Weiter ist eine Lagerschicht für flüssigen Farbstoff 68 zwischen die Schutzschicht 13 und den Abstandshalter 13A gesetzt. Die Lagerschicht für flüssigen Farbstoff 68 besteht aus einem transparenten Harzmaterial des Fluor- oder Silikontyps, das wärmebeständig und chemisch beständig ist. Die Lagerschicht für flüssigen Farbstoff 68 arbeitet, um ein Austreten von verflüssigtem Farbstoff 12' durch das Material der Schutzschicht und ein Haften an der Oberfläche 50a des Photopapiers 50 zu verhindern. Die Lagerschicht für flüssigen Farbstoff 68 ist mit mehreren quadratischen Öffnungen 68a zur Bildung der Verdampfungsporen 17a ausgebildet. Es wird darauf hingewiesen, daß die Schutzschicht 13, der Abstandshalter 13A und die Lagerschicht für flüssigen Farbstoff 68 über ein Klebemittel (nicht dargestellt) mit wärmebeständigen und lichtdurchlässigen Eigenschaften zusammen laminiert sind.Further, a liquid dye storage layer 68 is placed between the protective layer 13 and the spacer 13A. The liquid dye storage layer 68 consists of a transparent resin material of fluorine or silicon type which is heat resistant and chemical resistant. The liquid dye storage layer 68 functions to prevent liquefied dye 12' from leaking through the material of the protective layer and adhering to the surface 50a of the photographic paper 50. The liquid dye storage layer 68 is formed with a plurality of square openings 68a for forming the evaporation pores 17a. Note that the protective layer 13, the spacer 13A and the liquid dye storage layer 68 are laminated together via an adhesive (not shown) having heat resistant and light transmitting properties.

Die Kopfbasis 14 ist so dünn wie möglich ausgebildet und kann aus einem Material, wie beispielsweise Glas, transparenter Keramik oder dergleichen, mit einem im wesentlichen hohen Schmelzpunkt, ohne Vulkanisationseigenschaften, mit guter Lichtdurchlässigkeit und geringer Wärmeleitfähigkeit bestehen. Um die Kopfbasis 14 zu verstärken, ist es möglich, eine Verstärkungsplatte 14a zwischen der Kopfbasis 14 und dem Laser-Befestigungsgestell 19 vorzusehen. Außerdem ist, wie in Fig. 5 dargestellt, an der Seite jedes Farbstoffbehälters 11 eine Verbindungspore 14b zur Verbindung mit den Farbstoffdurchgängen 15 ausgebildet. Die Kopfbasis 14, die Verstärkungsplatte 14a und das Laser-Befestigungsgestell 19 sind auch miteinander und mit der Schutzschicht 13, dem Abstandshalter 13A und der Lagerschicht für flüssigen Farbstoff 68 durch ein Klebemittel mit wärmebeständigen und lichtdurchlässigen Eigenschaften verbunden.The head base 14 is formed as thin as possible and may be made of a material such as glass, transparent ceramics or the like having a substantially high melting point, no vulcanization property, good light transmittance and low heat conductivity. In order to reinforce the head base 14, it is possible to provide a reinforcing plate 14a between the head base 14 and the laser mounting frame 19. In addition, as shown in Fig. 5, a communication pore 14b for communication with the dye passages 15 is formed on the side of each dye container 11. The head base 14, the reinforcing plate 14a and the laser mounting frame 19 are also bonded to each other and to the protective layer 13, the spacer 13A and the liquid dye storage layer 68 by an adhesive having heat-resistant and light-transmitting properties.

Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist anstelle der eingebetteten Widerstände 16 der vorigen Ausführungsbeispiele eine Erwärmungsplatte 16A vorgesehen. Die Erwärmungsplatte 16A kann zum Beispiel aus einem Karbon- oder Silikon- Verbundwerkstoff bestehen, der geeignet ist, entsprechend einem daran angelegten elektrischen Strom eine Wärme von 50ºC bis 300ºC zu erzeugen, um so die Sublimationsfarbstoffe 12 zu verflüssigen und sie in einem warmen, flüssigen Zustand zu halten. Wie in Fig. 5 dargestellt, sind Endabschnitte der Erwärmungsplatte 16A senkrecht nach oben gebogen, um sich in einen unteren Abschnitt jedes Farbstoffbehälters 11 zu erstrecken, um so das Schmelzen des pulverförmigen Farbstoffes 12 zu erleichtern und den Fluß des flüssigen Farbstoffes 12' zu unterstützen und auch ein Verstopfen des pulverförmigen Farbstoffes 12 am Auslaß der Farbstoffbehälter 11 zu verhindern. Wie in Fig. 9 gezeigt, ist jede der Erwärmungsplatten 16A so angeordnet, daß sie die Verdampfungsabschnitte 17 des Kopfabschnitts 10 umgibt und somit arbeitet, um den Abstandshalter 13A und die Schutzschicht 13 zu erwärmen, und auch zur Erwärmung der Farbstoff aufnehmenden Oberfläche 50a des Photopapiers 50 dient.According to this embodiment, a heating plate 16A is provided instead of the embedded resistors 16 of the previous embodiments. The heating plate 16A may be made of, for example, a carbon or silicone composite material capable of generating heat of 50°C to 300°C in response to an electric current applied thereto so as to liquefy the sublimation dyes 12 and keep them in a warm liquid state. As shown in Fig. 5, end portions of the heating plate 16A are bent vertically upward to extend into a lower portion of each dye container 11 so as to facilitate melting of the powdered dye 12 and to assist the flow of the liquid dye 12' and also to prevent clogging of the powdered dye 12 at the outlet of the dye containers 11. As shown in Fig. 9, each of the heating plates 16A is arranged to surround the evaporation sections 17 of the head section 10 and thus functions to heat the spacer 13A and the protective layer 13 and also to heat the dye-receiving surface 50a of the photographic paper 50.

Wie aus der obigen Beschreibung und den Fig. 5 bis 9 ersichtlich, sind die Farbstoffdurchgänge 15 Kapillarröhren, die im Zusammenspiel durch die Kopfbasis 14, die Rillenöffnungen 13B des Abstandshalters 13A und die Schutzschicht 13 definiert sind. Dagegen sind die Verdampfungsporen 17a gemeinsam durch die Öffnungen 13c der Schutzschicht 13, die Öffnungen 68a der Lagerschicht für flüssigen Farbstoff 68 und die Öffnungen 13d des Abstandshalters 13A zur Bildung der Verdampfungsporen 17a entsprechend einer Laminierung mit einem wärmebeständigen, lichtdurchlässigen Klebemittel gebildet. Jede der Verdampfungsporen 17a bildet eine minimale Punkteinheit zum Drucken eines einzelnen Bildelements. Die Verdampfungsporen 17a sind in einem sogenannten schachbrettartigen Muster angeordnet, wobei die Farbstoffdurchgänge 15 als Grenzbereich zwischen Gruppen von Verdampfungsporen 17a für den Verdampfungsabschnitt 17Y (gelb), den Verdampfungsabschnitt 17M (magenta) und den Verdampfungsabschnitt 17C (cyanin) verwendet werden. Entsprechend dieser Anordnung kann ein Rastermaß zwischen den Verdampfungsabschnitten 17Y, 17M und 17C auf einen Abstand von nicht mehr als 30 um verringert werden, was eine hohe Bildauflösung zu erzielen erlaubt.As is apparent from the above description and Figs. 5 to 9, the dye passages 15 are capillary tubes defined in cooperation by the head base 14, the groove openings 13B of the spacer 13A and the protective layer 13. On the other hand, the evaporation pores 17a are jointly defined by the openings 13c of the protective layer 13, the openings 68a of the liquid dye storage layer 68 and the openings 13d of the spacer 13A to form the evaporation pores 17a according to lamination with a heat-resistant, light-transmitting adhesive. Each of the evaporation pores 17a forms a minimum dot unit for printing a single picture element. The evaporation pores 17a are arranged in a so-called checkerboard pattern, with the dye passages 15 being used as a boundary between groups of evaporation pores 17a for the evaporation section 17Y (yellow), the evaporation section 17M (magenta) and the evaporation section 17C (cyanine). According to this arrangement, a pitch between the evaporation sections 17Y, 17M and 17C can be reduced to a distance of not more than 30 µm, which allows high image resolution to be achieved.

Wie oben ausgeführt, ist an einem mittleren unteren Abschnitt jeder der Verdampfungsporen 17a, von der Kopfbasis 14 in die Verdampfungspore 17a ragend, eine Licht-Wärme-Umsetzungsschicht 71 vorgesehen, die mit einer jeweiligen Laserquelle 18 in Verbindung steht. Die Licht-Wärme-Umsetzungsschicht 71 kann jede der in Zusammenhang mit den vorigen Ausführungsbeispielen genannten Konstruktionen haben und kann eine Lichtdurchlaßkomponente 72 zum Bewirken der Umsetzung des Lichts des Laserstrahls L in Wärme für die Verdampfung einer geeigneten Menge von in der Verdampfungspore 17a vorhandenem verflüssigtem Farbstoff 12' enthalten.As stated above, at a central lower portion of each of the evaporation pores 17a, projecting from the head base 14 into the evaporation pore 17a, there is provided a light-heat conversion layer 71 which communicates with a respective laser source 18. The light-heat conversion layer 71 may have any of the constructions mentioned in connection with the previous embodiments and may include a light transmitting component 72 for causing the light of the laser beam L to be converted into heat for evaporating an appropriate amount of liquefied dye 12' present in the evaporation pore 17a.

Wie man in Fig. 5 sehen kann, dient gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der freie Raum der Verdampfungspore 17a mit der darin hineinragenden Licht-Wärme- Umsetzungsschicht 71 als ein Farbstofflager zum stetigen Speichern einer konstanten Menge von verflüssigtem Farbstoff 12', und entsprechend dem in den Verdampfungsporen 17a vorhandenen Kapillardruck wird in jeder der Verdampfungsporen 17a zwischen der Licht-Wärme-Umsetzungsschicht 71 und der Oberfläche 50a des Photopapiers 50 ein Luftspalt A gebildet. Das Vorhandensein des Luftspaltes A sieht zusätzliche Isoliereigenschaften für eine weitere Verbesserung der Druckerleistung vor.As can be seen in Fig. 5, according to the present embodiment, the free space of the evaporation pore 17a with the light-heat conversion layer 71 protruding therein serves as a dye storage for continuously storing a constant amount of liquefied dye 12', and according to the capillary pressure present in the evaporation pores 17a, an air gap A is formed in each of the evaporation pores 17a between the light-heat conversion layer 71 and the surface 50a of the photographic paper 50. The presence of the air gap A provides additional insulating properties for further improving the printer performance.

Nachfolgend wird ein fünftes Ausführungsbeispiel eines Kopfabschnittes eines erfindungsgemäßen Sublimations-Laserdruckers 1 anhand von Fig. 12 beschrieben.A fifth embodiment of a head section of a sublimation laser printer 1 according to the invention is described below with reference to Fig. 12.

Gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel ist die Erwärmungsplatte 16A an einer Unterseite des Farbstoffdurchgangs 15 zwischen der Lagerschicht für flüssigen Farbstoff 68 und der Schutzschicht 14 vorgesehen, um die Erwärmungseffektivität zur Erleichterung der Strömung des verflüssigten Farbstoffes 12' von den Farbstoffbehältern 11 zu der Verdampfungspore 17a zu erhöhen. Demzufolge ist die Erwärmungsplatte 16A mit mehreren quadratischen Öffnungen 16b versehen, welche mit den Öffnungen 13c der Schutzschicht 13, den Öffnungen 68a der Lagerschicht für flüssigen Farbstoff 68 und den Öffnungen 13d des Abstandshalters 13A zur Bildung der Verdampfungsporen entsprechend einer Laminierung mit einem wärmebeständigen, lichtdurchlässigen Klebemittel zusammenwirken. Ähnlich dem zuvor beschriebenen vierten Ausführungsbeispiel ist ein Endabschnitt des Erwärmungselements 26 so angeordnet, daß er sich in den Farbstoffbehälter 11 erstreckt, um das Schmelzen des pulverförmigen festen Farbstoffes 12 und eine gleichmäßige Strömung des verflüssigten Farbstoffes 12' zu unterstützen. Ansonsten ist das fünfte Ausführungsbeispiel im wesentlichen mit dem zuvor beschriebenen vierten Ausführungsbeispiel identisch.According to the fifth embodiment, the heating plate 16A is provided at a lower side of the dye passage 15 between the liquid dye storage layer 68 and the protective layer 14 to increase the heating efficiency for facilitating the flow of the liquefied dye 12' from the dye containers 11 to the evaporation pore 17a. Accordingly, the heating plate 16A is provided with a plurality of square openings 16b which cooperate with the openings 13c of the protective layer 13, the openings 68a of the liquid dye storage layer 68 and the openings 13d of the spacer 13A to form the evaporation pores in accordance with lamination with a heat-resistant, light-transmitting adhesive. Similar to the fourth embodiment described above, an end portion of the heating element 26 is arranged to extend into the dye container 11 to promote melting of the powdered solid dye 12 and smooth flow of the liquefied dye 12'. Otherwise, the fifth embodiment is substantially identical to the fourth embodiment described above.

Fig. 10 zeigt einen Querschnitt eines Photopapiers 50, das für eine optimale Funktion mit dem durch den erfindungsgemäßen Drucker 1 bewirkten Druckverfahren konstruiert ist. Wie man in der Zeichnung sehen kann, besteht das Photopapier 50 aus einer Farbstoff aufnehmenden Oberfläche 50a aus einem Zelluloseharz oder dergleichen, das die verdampften (Sublimations-)Farbstoffe 12" absorbieren kann, einer Polypropylenschicht 50b unter der Oberfläche, mit starken Wärmebeständigkeits- und guten Feuchtigkeit abweisenden Eigenschaften, einer Papierbasisschicht 50c und einer Polypropylenschicht 50d zum strukturellen Ausgleichen der Polypropylenschicht 50b, um ein Verwerfen des Photopapiers zu verhindern. Diese vier Schichten sind zur Bildung eines Photopapiers 50 zusammen laminiert, welches mit der Druckvorrichtung der Erfindung Ergebnisse von hoher Qualität erzielt.Fig. 10 shows a cross-section of a photographic paper 50 designed for optimum function with the printing process effected by the printer 1 of the invention. As can be seen in the drawing, the photographic paper 50 consists of a dye-receiving surface 50a made of a cellulose resin or the like which can absorb the vaporized (sublimation) dyes 12", a polypropylene layer 50b under the surface having strong heat resistance and good moisture-repellent properties, a paper base layer 50c and a polypropylene layer 50d for structurally balancing the polypropylene layer 50b to prevent warping of the photographic paper. These four layers are laminated together to form a photographic paper 50 which achieves high quality results with the printing device of the invention.

Fig. 11 zeigt eine Befestigungskonstruktion 60 eines Sublimations-Laserdruckers 1, die ein Paar von Kopfabschnitten 10, 10 beweglich befestigt, welche nach irgendeinem der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele aufgebaut sein können. Die Kopfabschnitte 10, 10 sind jeweils über Armabschnitte 65, 65 an einer Gewindewelle 62 befestigt, wobei die Armabschnitte jeweils eine durch sie hindurch vorgesehene Gewindeöffnung 66 zum Aufnehmen der Welle 62 aufweisen. Die Kopfabschnitte 10 sind für eine Hin- und Herbewegung in einer Kopfförderrichtung geeignet, die durch einen Pfeil M angezeigt und senkrecht zu einer Papierförderrichtung, die durch einen Pfeil N in Fig. 11 angezeigt ist, verläuft. Eine Kopfaufnahmewalze 64 ist unter den Kopfabschnitten 10, 10 derart angeordnet, daß Photopapier 50 während des Druckens zwischen den Kopfabschnitten 10, 10 und der Kopfaufnahmewalze 64 liegt. Wenn die Zeile Z als eine einzelne Zeile eines zu druckenden Bildes definiert ist, ermöglicht es die Befestigungskonstruktion 60 den Kopfabschnitten, zwei Zeilen auf einmal zu drucken, die zum Beispiel aus zwei unterschiedlichen Farben bestehen können. Jeder der Kopfabschnitte ist mit einem Steuerungsabschnitt (nicht dargestellt) des Druckers 1 über ein elastisches Kabelband 67 verbunden.Fig. 11 shows a mounting structure 60 of a sublimation laser printer 1, which movably mounts a pair of head sections 10, 10, which may be constructed according to any of the embodiments described above. The head sections 10, 10 are respectively mounted to a threaded shaft 62 via arm sections 65, 65, the arm sections each having a threaded opening 66 provided therethrough for receiving the shaft 62. The head sections 10 are adapted for reciprocating movement in a head conveying direction indicated by an arrow M and perpendicular to a paper conveying direction indicated by an arrow N in Fig. 11. A head pickup roller 64 is arranged below the head sections 10, 10 such that photographic paper 50 lies between the head sections 10, 10 and the head pickup roller 64 during printing. When the Since line Z is defined as a single line of an image to be printed, the mounting structure 60 enables the head sections to print two lines at once, which may consist of, for example, two different colors. Each of the head sections is connected to a control section (not shown) of the printer 1 via an elastic cable band 67.

Es wird darauf hingewiesen, daß die vorliegende Erfindung nicht auf Farbdruck begrenzt ist. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann ebenso bevorzugt für Schwarz/- Weiß- oder Einfarben-Druck eingesetzt werden.It should be noted that the present invention is not limited to color printing. The device according to the invention can also preferably be used for black and white or single-color printing.

Obwohl das vierte und das fünfte Ausführungsbeispiel eine Erwärmungsplatte 16A enthalten, von der sich ein Abschnitt in einen Auslaß jedes der Farbstoffbehälter 11 erstreckt, ist es gemäß der Erfindung auch möglich, die Kopfabschnitte 10 dieser Ausführungsbeispiele zusätzlich mit dem Einwegeventil 24 und den Vibrationseinheiten 25 des ersten bis dritten Ausführungsbeispiels zu versehen, um die Geschwindigkeit und die Effizienz des Sublimations-Laserdruckers 1 weiter zu verbessern. Anders herum kann die Erwärmungsplatte 16A des vierten und des fünften Ausführungsbeispiels auch bevorzugt in die Konstruktion der Kopfabschnitte 10 der ersten drei Ausführungsbeispiele integriert werden.Although the fourth and fifth embodiments include a heating plate 16A, a portion of which extends into an outlet of each of the dye containers 11, according to the invention, it is also possible to additionally provide the head portions 10 of these embodiments with the one-way valve 24 and the vibration units 25 of the first to third embodiments to further improve the speed and efficiency of the sublimation laser printer 1. Conversely, the heating plate 16A of the fourth and fifth embodiments can also be preferably integrated into the construction of the head portions 10 of the first three embodiments.

Außerdem sind, da die Konstruktion des Kopfabschnitts mit der Kopfbasis 14, dem Abstandshalter 13A und der Schutzschicht 13 einfach ist, auch wenn die minimalen Toleranzen für einen Abstand der Verdampfungsporen 17a und der Verdampfungsabschnitte 17Y-7C entsprechend dem Ätzverfahren oder dergleichen vorgesehen sind, die Optionen für die Auswahl der Materialien für die Herstellung des Kopfabschnitts vielfältig, wodurch die Erwägung einer zusätzlichen Kostenreduzierung ermöglicht wird.In addition, since the construction of the head portion including the head base 14, the spacer 13A and the protective layer 13 is simple, even if the minimum tolerances for a pitch of the evaporation pores 17a and the evaporation portions 17Y-7C are provided according to the etching process or the like, the options for selecting the materials for manufacturing the head portion are diverse, thereby enabling consideration of additional cost reduction.

Auch ist entsprechend der Vorsehung des Luftspaltes A zwischen der Oberfläche 50a des Photopapiers 50 und der Licht-Wärme-Umsetzungsschicht 71 (d. h. 21, 31, 41) eine isolierende Umgebung für die Verdampfung des verflüssigten Sublimations-Farbstoffes 12' vorgesehen, die durch das Innere der Verdampfungspore 17a, das Lager des verflüssigten Farbstoffes 12' darin und die Oberfläche 50a des Photopapiers 50 definiert ist. So kann vermieden werden, daß Fremdstoffe, wie beispielsweise Staub, usw., in die Verdampfungsporen 17a eindringen, und ein minimaler Betrag an Energie kann zum Verdampfen der verflüssigten Farbstoffe 12' aufgewendet werden, da überschüssige Wärme nicht in die Oberfläche 50a des Photopapiers 50 entweicht. Demzufolge wird der Energieleistungsgrad des Druckers 1 verbessert.Also, according to the provision of the air gap A between the surface 50a of the photographic paper 50 and the light-heat conversion layer 71 (i.e., 21, 31, 41), an insulating environment for evaporation of the liquefied sublimation dye 12' is provided, which is defined by the interior of the evaporation pore 17a, the storage of the liquefied dye 12' therein, and the surface 50a of the photographic paper 50. Thus, foreign matter such as dust, etc. can be prevented from entering the evaporation pores 17a, and a minimum amount of energy can be used to evaporate the liquefied dyes 12' since excess heat does not escape into the surface 50a of the photographic paper 50. Accordingly, the energy efficiency of the printer 1 is improved.

Außerdem kann gemäß der Erfindung, da weder die Lichtdurchlaßkomponente 72 (d. h. die wärmebeständigen, lichtdurchlässigen Schichten 20, 30) noch die Licht-Wärme- Umsetzungsschicht 71 (d. h. die Licht-Wärme-Umsetzungsschichten 21, 31, 41) direkt die Oberfläche 50a des Photopapiers 50 berühren, der Aufbau der Verdampfungsabschnitte 17 vereinfacht werden, und Druckfehler, wie beispielsweise Negativdruck bei Farbüberlagerungen und dergleichen, können sicher vermieden werden.In addition, according to the invention, since neither the light transmitting component 72 (i.e., the heat-resistant, light-transmitting layers 20, 30) nor the light-heat converting layer 71 (i.e., the light-heat converting layers 21, 31, 41) directly contact the surface 50a of the photographic paper 50, the structure of the evaporation sections 17 can be simplified, and printing defects such as negative printing in color overlays and the like can be surely avoided.

Erfindungsgemäß kann Photopapier, wie oben anhand von Fig. 10 beschrieben, verwendet werden, bei dem keine Licht absorbierende Schicht vorgesehen werden muß, und somit ist eine Bestrahlung des Papiers mit einem zugewiesenen Laserstrahl Lo zum Decken des Licht absorbierenden Mittels nicht notwendig, und die Vorrichtung kann vereinfacht werden, während auch die Kosten des Photopapiers reduziert werden können.According to the present invention, as described above with reference to Fig. 10, can be used, in which no light absorbing layer needs to be provided, and thus irradiation of the paper with a dedicated laser beam Lo for covering the light absorbing agent is not necessary, and the apparatus can be simplified, while the cost of the photographic paper can also be reduced.

Claims

1. Sublimation laser printer (1), with

a solidified dye accommodating container (11; 11y, 11m, 11c) containing a solid sublimation dye (12; 12y, 12m, 12c), the container being attached to a top of a head portion (10) of the printer;

an evaporation section (17; 17y, 17m, 17c) having at least one evaporation pore (17a; 14b) which is opened at a bottom through an opening in a protective layer (13), the protective layer contacting a surface of a photographic paper (50) on which the printing process is to be carried out;

a liquefied dye supply passage (15) defined in the head portion and connecting an outlet (23) of the dye container and an interior of the evaporation pore;

a heating device (16; 16A) provided near the liquefied dye supply passage for melting the solid-state sublimation dye and maintaining the dye in a liquid state;

Light-heat conversion devices (21; 21A; 31; 41) in corresponding evaporation pores;

a laser source (18) mounted above each of the light-heat conversion devices and operative to effect a vaporization function by irradiating the light-heat conversion devices so as to vaporize the liquefied dye;

wherein the light-heat conversion devices are designed to receive and hold on their underside the liquefied dye introduced into the evaporation pore from the liquefied dye supply passage (15), wherein the laser source (18) operates to evaporate the liquefied dye held on the underside of the light-heat conversion devices, and

wherein the area of the underside of the light-heat conversion devices is limited to an area (S) of the photographic paper (50) which can be covered by a predetermined amount of the dye (12) by the evaporation process of the printer for printing a dot.

2. Sublimation laser printer (1) according to claim 1, characterized in that a printing and feeding device (24, 25) is provided in the supply passage for liquefied dye (15).

3. Sublimation laser printer (1) according to claim 1 or 2, characterized in that a one-way valve (24) is provided at an outlet (23) of the container for accommodating solidified dye (11) between the container and the supply passage for liquefied dye (15).

4. Sublimation laser printer (1) according to claim 2 or 3, characterized in that the printing and feeding device is formed by a bimorph element operating as a vibration unit (25).

5. Sublimation laser printer (1) according to claim 2 or 3, characterized in that the printing and feeding device is formed by a piezo element (25) operating as a vibration unit.

6. Sublimation laser printer (1) according to one of claims 1 to 5, characterized in that the heating device (16; 16A) is provided in the supply passage for liquefied dye (15).

7. Sublimation laser printer (1) according to one of claims 1 to 6, characterized in that a part of the heating device (16; 16A) extends into a portion of the container for accommodating solidified dye (11; 11y, 11m, 11c).

8. Sublimation laser printer (1) according to one of claims 1 to 7, characterized in that the light-heat conversion device consists of a thin metallic film (21) which adheres to a heat-resistant, light-permeable base material (20; 30).

9. Sublimation laser printer (I) according to claim 8, characterized in that the thin metallic film (21) is a nickel-cobalt alloy which is deposited by vapor deposition on the heat-resistant, light-permeable base material (20; 30).

10. Sublimation laser printer (1) according to claim 8, characterized in that the thin metallic film (21) is a nickel-cobalt alloy which is deposited by sputtering on the heat-resistant, light-permeable base material (20; 30).

11. Sublimation laser printer (1) according to one of claims 1 to 10, characterized in that a retaining device for liquefied dye (22) is laminated to a bottom of the light-heat conversion device (21; 21A; 31; 41).

12. Sublimation laser printer (1) according to claim 11, characterized in that a bottom side of the liquefied dye retaining device (22) is formed in a mesh shape.

13. Sublimation laser printer (1) according to one of claims 1 to 12, characterized in that a bottom side of the light-heat conversion device (21; 21A; 31; 41) is designed as a mesh shape (22) for retaining the liquefied dye (12) introduced into the evaporation pore (17a; 14b).

14. Sublimation laser printer (1) according to claim 8, characterized in that the heat-resistant, light-permeable base material (20; 30) is formed from an aromatic polyamide resin.

15. Sublimation laser printer (1) according to claim 8, characterized in that the heat-resistant, light-permeable base material (20; 30) is formed from an optical waveguide section (40).

16. Sublimation laser printer (1) according to claim 15, characterized in that the light-heat conversion device (31) and the optical waveguide (40) are covered with an insulating material.

17. Sublimation laser printer (1) according to one of claims 1 to 16, characterized in that the evaporation section (17) has a plurality of evaporation pores (17a, 14b) which are each irradiated by a corresponding one of a plurality of laser sources (18).

18. Sublimation laser printer (1) according to one of claims 1 to 17, characterized by a plurality of said evaporation sections (17; 17y, 17m, 17c) which are arranged adjacent to the head section (10), wherein one of the passages for liquefied dye (15) is arranged between adjacent ones of the evaporation sections.

19. Sublimation laser printer (1) according to one of claims 1 to 18, characterized in that a bottom side of each of the evaporation pores (17a, 14b) is designed as a square, prism-shaped opening, the size of which corresponds to a single image element of a print image produced by the printer.

20. Sublimation laser printer (1) according to one of claims 1 to 19, characterized in that an air gap is provided between a bottom side of the light-heat conversion device (21; 21A; 31; 41) and a surface of the photo paper (50).

21. Sublimation laser printer (1) according to one of claims 1 to 20, characterized in that the passage for liquefied dye (15) is shaped as a capillary tube defined between at least an upper head base (10) and a lower protective layer (13) of the head portion.

22. Sublimation laser printer (1) according to claim 21, characterized in that the lower protective layer (13) is made of tantalum.

23. Sublimation laser printer (1) according to claim 21, characterized in that a spacer (13A) is arranged between the head base (10) and the protective layer (13), the capillary tube being defined between the head base, the spacer and the protective layer.

24. Sublimation laser printer (1) according to claim 23, characterized in that the spacer (13A) is made of tantalum.

25. Sublimation laser printer (1) according to claim 21, characterized by a dye storage layer (68) arranged above the protective layer (13).

26. Sublimation laser printer (1) according to claim 25, characterized in that the dye storage layer (68) is formed from fluororesin.

27. Sublimation laser printer (1) according to claim 25, characterized in that the dye storage layer (68) is formed from silicone resin.

28. Sublimation laser printer (1) according to one of claims 1 to 27, characterized in that the heating device (16, 16A) has an electrical resistance.

29. Sublimation laser printer (1) according to one of claims 1 to 28, characterized in that the heating device is a plate (16A) made of a carbon material, to which an electric current is applied.

30. Sublimation laser printer (1) according to claim 29, characterized in that the heating device (16; 16A) can selectively generate temperatures of 50-300ºC as a result of the application of the electric current.

31. Sublimation laser printer (1) according to one of claims 1 to 30, characterized in that the photo paper (50) consists of a dye-receiving surface layer (50a), a polypropylene layer (50b), a paper base layer (50c) and a second polypropylene layer (50d).

32. Sublimation laser printer (1) according to claim 21, characterized in that the heating device (16; 16A) is designed as a heating plate provided on a lower side of the liquified dye supply passage (15) and further serves to heat a surface of the photographic paper (50) via the protective layer (13).

33. Printing method with a sublimation laser printer (1) according to one of claims 1 to 32, with the method steps:

Providing a solid-state sublimation dye (12; 12y, 12m, 12c) in the container;

activating the heating device (16; 16A) to melt the solid-state sublimation dye in the dye supply passage (15) and maintaining the dye in a liquid state;

causing the liquefied dye to be received and held at the bottom of the light-heat conversion device (21; 21A; 31; 41); and

selectively activating the laser source (18) above the light-heat conversion device to cause vaporization of the liquefied dye onto the surface of the photographic paper (50) to form an image thereon.

34. Use of a photographic paper (50) with a dye-receiving surface layer (50a), a polypropylene layer (50b), a base layer (50c) and a second polypropylene layer (50d) in a printing process according to claim 33.